隨著中國二代導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè),衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用將普及到各個(gè)行業(yè),具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的研究與設(shè)計(jì)是該領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。在接收機(jī)的設(shè)計(jì)中,對(duì)于成熟技術(shù)將利用ASIC芯片進(jìn)行批量生產(chǎn),該芯片是專用芯片,一旦制造成型不能改變。但是對(duì)于正在研究的接收機(jī)技術(shù),特別是在需要利用接收機(jī)平臺(tái)進(jìn)行提高接收機(jī)性能研究時(shí),利用FPGA通用可編程門陣列芯片是非常方便的。在FPGA上的研究成果,一旦成熟可以很方便的移植到ASIC芯片,進(jìn)行批量生產(chǎn)。本課題就是基于FPGA研究GPS并行捕獲技術(shù)的硬件電路,著重進(jìn)行了其中一個(gè)捕獲通道的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 GPS信號(hào)捕獲時(shí)間是影響GPS接收機(jī)性能的一個(gè)關(guān)鍵因素,尤其是在高動(dòng)態(tài)和實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用中或者對(duì)弱GPS信號(hào)的捕獲方面。因此,本文在滑動(dòng)相關(guān)法基礎(chǔ)上引出了基于FFT的并行快速捕獲方法,采用自頂向下的方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體功能劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并采用自底向上的方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。 本課題以Xilinx公司的Spartan3E開發(fā)板為硬件開發(fā)平臺(tái),以ISE9.2i為軟件開發(fā)平臺(tái),采用Verilog HDL編程實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。并利用Nemerix公司的GPS射頻芯片NJ1006A設(shè)計(jì)制作了GPS中頻信號(hào)產(chǎn)生平臺(tái)。該平臺(tái)可實(shí)時(shí)地輸出采樣頻率為16.367MHz的GPS數(shù)字中頻信號(hào)。 本課題主要是基于采樣率變換和FFT實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS C/A碼的捕獲。該算法利用平均采樣的方法,將信號(hào)的采樣率降低到1.024 MHz,在低采樣率下利用成熟的1024點(diǎn)FFT IP核對(duì)C/A碼進(jìn)行粗捕,給出GPS信號(hào)的碼相位(精度大約為1/4碼片)和載波的多普勒頻率,符合GPS后續(xù)跟蹤的要求。 同時(shí),由于FFT算法是以資源換取時(shí)間的方法來提高GPS捕獲速度的,所以在設(shè)計(jì)時(shí),合理地采用FPGA設(shè)計(jì)思想與技巧優(yōu)化系統(tǒng)。基于實(shí)用性的要求,詳細(xì)的給出了基于FFT的GPS并行捕獲各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)原理、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)以及仿真結(jié)果。并達(dá)到降低系統(tǒng)硬件資源,能夠快速、高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS C/A碼捕獲的要求。 本研究是導(dǎo)航研究所承擔(dān)的國家863課題“利用多徑信號(hào)提高GNSS接收機(jī)性能的新技術(shù)研究”中關(guān)于接收機(jī)信號(hào)捕獲算法的一部分,對(duì)接收機(jī)的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-07-22
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隨著人們對(duì)數(shù)字電視和數(shù)字視頻信息的需求越來越大,數(shù)字電視廣播在中國迅速的發(fā)展起來。近幾年,數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)技術(shù)逐漸成熟,數(shù)字電視地面廣播(DTTB)傳輸標(biāo)準(zhǔn)也于2006年8月30號(hào)正式出臺(tái)。此標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)是由我國多家單位聯(lián)合研究的,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字地面電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)。DTTB系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的研究與仿真,具有巨大的實(shí)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。 @@ 本文首先研究了地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)中平方根升余弦(SRRC)濾波器(滾降系數(shù)為0.05)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),介紹了一種適合在FPGA中實(shí)現(xiàn)的高階高速FIR濾波器的并行流水線結(jié)構(gòu)。在本設(shè)計(jì)中,以CSD數(shù)優(yōu)化濾波器系數(shù),并運(yùn)用簡化加法器圖(Reduced Adder Graph,RAG)算法進(jìn)行改進(jìn),最后采用并行處理的轉(zhuǎn)置型流水線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。 @@ 接著研究數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)采用的傳輸技術(shù)-OFDM的基本概念和技術(shù)特點(diǎn),并研究了清華大學(xué)提出的DMB-T方案中TDS-OFDM信號(hào)幀的組成結(jié)構(gòu)以及相關(guān)原理。 @@ 最后,本文針對(duì)OFDM調(diào)制所需要的3780點(diǎn)FFT處理器進(jìn)行研究。為了保證OFDM信號(hào)的采樣率和時(shí)域?qū)ьl的采樣率相同,以達(dá)到較好的同步性能,采用了3780個(gè)正交子載波的設(shè)計(jì)方案。在實(shí)現(xiàn)過程中,分析比較了多種算法的計(jì)算復(fù)雜性,設(shè)計(jì)出在硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度上進(jìn)行優(yōu)化的3780點(diǎn)FFT處理器的數(shù)據(jù)流流水線算法。之后,通過定點(diǎn)仿真比較各模塊輸出的動(dòng)態(tài)范圍和概率分布,設(shè)計(jì)出定點(diǎn)字長的優(yōu)化方案,并分析計(jì)算了這一處理器的輸出信噪比與內(nèi)部各模塊字長的關(guān)系,進(jìn)一步降低了硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性。 @@關(guān)鍵字:數(shù)字電視地面廣播傳輸(DTTB);平方根升余弦濾波器(SRRC);正交頻分復(fù)用調(diào)制(OFDM);快速傅立葉變換(FFT); 3780
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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航天測(cè)控通信網(wǎng)是航天工程的重要組成部分。迄今為止,我國已建成“C頻段測(cè)控網(wǎng)”,及正在建設(shè)的“S頻段測(cè)控網(wǎng)”和“TDRSS測(cè)控網(wǎng)”。測(cè)距單元是測(cè)控系統(tǒng)基帶設(shè)備中的重要功能單元,為航天飛行器提供定位元素。目前,在航天測(cè)距系統(tǒng)中側(cè)音測(cè)距技術(shù)具有最高的測(cè)距精度。本文以中國電子科技集團(tuán)第十研究所某項(xiàng)目為背景,對(duì)側(cè)音測(cè)距系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究,提出了一些改進(jìn)測(cè)距精度的方法,最后用FPGA實(shí)現(xiàn)了側(cè)音測(cè)距功能單元。 本論文主要完成以下工作: 1)完成了直接數(shù)字頻率合成的雜散分析。采用嚴(yán)格的信號(hào)分析方法,運(yùn)用離散傅立葉變換(DFT)和傅立葉變換(FT),推導(dǎo)了理想狀態(tài)和相位截短條件下的DDS輸出頻譜的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并利用systemview仿真軟件建立了DDS相位截短模型,通過仿真驗(yàn)證了分析結(jié)論的正確性。 2)改進(jìn)了TT&C系統(tǒng)中經(jīng)典的FFT頻率引導(dǎo)算法,增加了頻譜對(duì)稱性分析,在實(shí)現(xiàn)頻率引導(dǎo)的同時(shí)完成了防載波頻率錯(cuò)鎖的功能。 3)首次采用基于正交雙通道相關(guān)原理的數(shù)字相關(guān)相位估計(jì)法來實(shí)現(xiàn)次側(cè)音匹配和解模糊,降低了設(shè)備復(fù)雜度,提高了測(cè)距精度。針對(duì)低信噪比的情況,提出了基于平滑濾波的數(shù)據(jù)處理方法,提高了相位測(cè)量精度。對(duì)測(cè)距信道中加限幅器導(dǎo)致的測(cè)距信號(hào)信噪比惡化程度做了深入的理論分析。最后,分析了測(cè)距誤差,并對(duì)其中一些引起測(cè)距誤差的因素提出了改善方法。 通過本論文的工作,成功的完成了TT&C側(cè)音測(cè)距終端的研制,系統(tǒng)現(xiàn)已通過測(cè)試,達(dá)到系統(tǒng)任務(wù)書的各項(xiàng)指標(biāo)要求。
標(biāo)簽: FPGA TTC 關(guān)鍵技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的,它結(jié)合了微電子技術(shù)、電路技術(shù)和EDA(Electronics Design Automation)技術(shù)。隨著它的廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展,使設(shè)計(jì)電路的規(guī)模和集成度不斷提高,同時(shí)也帶來了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)思想的不斷推陳出新。 隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理的理論和技術(shù)廣泛的應(yīng)用于通訊、語音處理、計(jì)算機(jī)和多媒體等領(lǐng)域。離散傅立葉變換(DFT)作為數(shù)字信號(hào)處理中的基本運(yùn)算,發(fā)揮著重要作用。而快速傅里葉變換(FFT)算法的提出,使離散傅里葉變換的運(yùn)算量減小了幾個(gè)數(shù)量級(jí),使得數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)變得更加容易。FFT已經(jīng)成為現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理的核心技術(shù)之一,因此對(duì)FFT算法及其實(shí)現(xiàn)方法的研究具有很強(qiáng)的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 本文主要研究如何利用FPGA實(shí)現(xiàn)FFT算法,研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的FFT信號(hào)處理器。該設(shè)計(jì)采用高效基-16算法實(shí)現(xiàn)了一種4096點(diǎn)FFT復(fù)數(shù)浮點(diǎn)運(yùn)算處理器,其蝶形處理單元的基-16運(yùn)算核采用兩級(jí)改進(jìn)的基-4算法級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn),僅用8個(gè)實(shí)數(shù)乘法器就可實(shí)現(xiàn)基-16蝶形單元所需的8次復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算,在保持處理速度的優(yōu)勢(shì)下,比傳統(tǒng)的基-16算法節(jié)省了75%的乘法器邏輯資源。 在重點(diǎn)研究處理器蝶形單元設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,本文完成了整個(gè)FFT處理器電路的FPGA設(shè)計(jì)。首先基于對(duì)處理器功能和特點(diǎn)的分析,研究了FFT算法的選取和優(yōu)化,并完成了處理器體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì);在此基礎(chǔ)上,以提高處理器處理速度和減小硬件資源消耗為重點(diǎn)研究了具體的實(shí)現(xiàn)方案,完成了1.2萬行RTL代碼編程,并在XILINX公司提供的ISE 9.1i集成開發(fā)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了處理器各個(gè)模塊的RTL設(shè)計(jì):隨后,以XILINX Spartan-3系列FPGA芯片xc3S1000為硬件平臺(tái),完成了整個(gè)FFT處理器的電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。 經(jīng)過仿真驗(yàn)證,本文所設(shè)計(jì)的FFT處理器芯片運(yùn)行速度達(dá)到了100MHz,占用的FPGA門數(shù)為552806,電路的信噪比可以達(dá)到50dB以上,達(dá)到了高速高性能的設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: FPGA FFT 信號(hào)處理器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著電子技術(shù)和集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于通信、信號(hào)處理、生物醫(yī)學(xué)以及自動(dòng)控制等領(lǐng)域中。離散傅立葉變換(DFT)及其快速算法FFT作為數(shù)字信號(hào)處理中的基本變換,有著廣泛的應(yīng)用。特別是近年來,基于FFT的ODFM技術(shù)的興起,進(jìn)一步推動(dòng)了對(duì)高速FFT處理器的研究。 FFT 算法從出現(xiàn)到現(xiàn)在已有四十多年代歷史,算法理論已經(jīng)趨于成熟,但是其具體實(shí)現(xiàn)方法卻值得研究。面向高速、大容量數(shù)據(jù)流的FFT實(shí)時(shí)處理,可以通過數(shù)據(jù)并行處理或者采用多級(jí)流水線結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。特別是流水線結(jié)構(gòu)使得FFT處理器在進(jìn)行不同點(diǎn)數(shù)的FFT計(jì)算時(shí)可以通過對(duì)模塊級(jí)數(shù)的控制很容易的實(shí)現(xiàn)。 本文在分析和比較了各種FFT算法后,選擇了基2和基4混合頻域抽取算法作為FFr處理器的實(shí)現(xiàn)算法,并提出了一種高速、處理點(diǎn)數(shù)可變的流水線結(jié)構(gòu)FFT處理器的實(shí)現(xiàn)方法。利用這種方法實(shí)現(xiàn)的FFT處理器成功的應(yīng)用到DAB接收機(jī)中,RTL級(jí)仿真結(jié)果表明FFT輸出結(jié)果與C模型輸出一致,在FPGA環(huán)境下仿真波形正確,用Ouaaus Ⅱ軟件綜合的最高工作頻率達(dá)到133MHz,滿足了高速處理的設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: FFT 流水線結(jié)構(gòu) 處理器
上傳時(shí)間: 2013-05-29
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fft針對(duì)ARM應(yīng)用的源程序,網(wǎng)上資料,與大家分享。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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FFT蝶型算法,應(yīng)用平臺(tái)TMS320C5416,采用C語言
上傳時(shí)間: 2013-07-30
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DFT,FFT,IFFT算法代碼C 語言
上傳時(shí)間: 2013-05-28
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以雙音多頻信號(hào)為例,通過運(yùn)用快速傅里葉變換和Hanning窗等數(shù)學(xué)方法,分析了信號(hào)頻率,電平和相位之間的關(guān)系,推導(dǎo)出了計(jì)算非整周期正弦波形信噪比的算法,解決了數(shù)字信號(hào)處理中非整周期正弦波形信噪比計(jì)算精度低下的問題。以C編程語言進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明了算法的正確性和可重用性,并可極大的提高工作效率。
上傳時(shí)間: 2014-01-18
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《現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 TPC-H實(shí)驗(yàn)臺(tái)C語言版 1.實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)1)I / O 地址譯碼電路如上圖1所示地址空間280H~2BFH共分8條譯碼輸出線:Y0~Y7 其地址分別是280H~287H、288H~28FH、290H~297H、298H~29FH、2A0H~2A7H、2A8H~2AFH、2B0H~2B7H、2B8H~2BFH,8根譯碼輸出線在實(shí)驗(yàn)臺(tái)I/O地址處分別由自鎖緊插孔引出供實(shí)驗(yàn)選用(見圖2)。 2) 總線插孔采用“自鎖緊”插座在標(biāo)有“總線”區(qū)引出數(shù)據(jù)總線D7~D0;地址總線A9~A0,讀、寫信號(hào)IOR、IOW;中斷請(qǐng)求信號(hào)IRQ ;DMA請(qǐng)求信號(hào)DRQ1;DMA響應(yīng)信號(hào)DACK1 及AEN信號(hào),供學(xué)生搭試各種接口實(shí)驗(yàn)電路使用。3) 時(shí)鐘電路如圖-3所示可以輸出1MHZ 2MHZ兩種信號(hào)供A/D轉(zhuǎn)換器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器串行接口實(shí)驗(yàn)使用。圖34) 邏輯電平開關(guān)電路如圖-4所示實(shí)驗(yàn)臺(tái)右下方設(shè)有8個(gè)開關(guān)K7~K0,開關(guān)撥到“1”位置時(shí)開關(guān)斷開,輸出高電平。向下打到“0”位置時(shí)開關(guān)接通,輸出低電平。電路中串接了保護(hù)電阻使接口電路不直接同+5V 、GND相連,可有效地防止因誤操作誤編程損壞集成電路現(xiàn)象。圖 4 圖 55) L E D 顯示電路如圖-5所示實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有8個(gè)發(fā)光二極管及相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(輸入端L7~L0),當(dāng)輸入信號(hào)為“1” 時(shí)發(fā)光,為“0”時(shí)滅6) 七段數(shù)碼管顯示電路如圖-6所示實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)共陰極七段數(shù)碼管及驅(qū)動(dòng)電路,段碼為同相驅(qū)動(dòng)器,位碼為反相驅(qū)動(dòng)器。從段碼與位碼的驅(qū)動(dòng)器輸入端(段碼輸入端a、b、c、d、e、f、g、dp,位碼輸入端s1、 s2)輸入不同的代碼即可顯示不同數(shù)字或符號(hào)。
標(biāo)簽: TPC-H 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 C語言 實(shí)驗(yàn)臺(tái)
上傳時(shí)間: 2013-11-22
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